Изменение напряжения на входе приемника приводит к изменению напряжения на его выходе, так как
Ивых = /К и „ ,
где К — коэффициент усиления приемника.
При приеме сигналов с большой амплитудой происходит искажение их на выходе приемника вследствие перегрузки по следних каскадов.
Для уменьшения изменения напряжения на выходе при емника при изменении U Bx необходимо регулировать коэф фициент усиления приемника. Устройствами, которые позво ляют регулировать коэффициент усиления приемника, яв ляются системы ручной (РУ) и автоматической (АРУ) ре гулировки усиления.
Б. Ручная регулировка усиления
С о с т а в с х е м ы (рис. 5.81):
1.Л — лампа каскада У П Ч , (обычно с переменной кру тизной) .
2.RkCk — элементы автоматического смещения.
3.Ьь Сі и L2, С 2 — контуры, настроенные на промежу
точную частоту.
4. И ф ', С ф '; И ф ", С ф " — элементы фильтров. Через кон денсаторы С ф ', С ф " протекают токи в. ч., минуя общий ис-
Рис. 5. 81. УПЧ с регулировкой усиления изменением напря жения на управляющей сетке лампы: а — схема; б — времен ные диаграммы тока и напряжения.
точник смещения Е см, чем уменьшается возможность |
само |
возбуждения усилителя. |
источника |
5. |
Ri, R2, Из — делитель напряжения в цепи |
смещения |
Е см. |
|
В данной схеме напряжение смещения отрицательной по лярности подается на управляющие сетки сразу двух кас кадов У П Ч через Иф'Ьк и Рф"Е2.
Принцип действия регулировки заключается в следующем. При перемещении движка потенциометра R2 вправо отри цательный потенциал сетки лампы уменьшается и рабочая точка на сеточной характеристике лампы переходит на уча
сток с большей крутизной (из точки 2 в точку 1, рис. 5.816), |
что |
вызывает изменения |
Kкоэффициента усиления каскада, |
так |
как |
y = S Z k , |
|
где |
S — крутизна сеточной характеристики |
лампы; |
|
Zk — резонансное сопротивление контура |
У П Ч . |
Р у ч н а я р е г у л и р о в к а у с и л е н и я и з м е н е н и е м н а п р я ж е н и я на э к р а н и р у ю щ е й с е т к е
к а с к а д а У П Ч (рис. 5.82)
Известно, что с изменением напряжения на экранирую щей сетке лампы анодно-сеточная характеристика пентода смещается параллельно самой себе. Это и положено в осно ву регулировки усиления. Так, перемещение движка потен циометра R2 вниз ведет к уменьшению напряжения на экра нирующей сетке. Анодно-сеточная характеристика при этом смещается вправо (рис. 5.826).
При неизменном напряжении смещения рабочая точка перемещается из точки 1 в точку 2 с меньшей крутизной. Следовательно, усиление каскада уменьшается.
В. Автоматическая регулировка усиления
Автоматическая регулировка усиления (АРУ) представ ляет собой устройство, автоматически изменяющее усиление приемника при изменении напряжения сигнала на его вхо
де. Усиление в данном случае |
регулируется |
введением в |
цепь сетки лампы усилителя |
промежуточной |
частоты (ино |
гда УВЧ) дополнительного отрицательного напряжения. Ве личина этого напряжения должна быть пропорциональна амплитуде колебаний несущей частоты принимаемого сигна-
Рис. 5. 82. Регулировка усиления изменением напряжения на экранирующей сетке ВУС: а — схема; б — временные диаграммы.
ла. Дополнительное отрицательное напряжение снимается с резистора нагрузки основного детектора или с нагрузки от дельного детектора, предназначенного специально для авто матической регулировки усиления.
Применяются |
следующие схемы АРУ: |
а) |
простая; |
с задержкой; |
б) |
схема А Р У |
ів) |
усиленная. |
|
В простой схеме А Р У часть напряжения снимается, с на грузки детектора и вводится в цепь каскадов, входящих в систему А РУ .
упч с.
А |
с |
е |
т |
н о |
м |
п |
|
|
|
|
|
|
|
д р |
у г |
и |
х |
п а |
м |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
5. 83. |
|
Схема АРУ |
с задержкой, применяемая в приемни |
|
Недостатком простой |
ках связи. |
является |
то, что |
она |
схемы |
А Р У |
ослабляет |
|
усиление как |
сильных, |
так и |
слабых |
сигналов. |
Этот недостаток устраняется в схеме |
А Р У |
с задержкой, |
ко |
торая имеет вид, показанный на рис. |
5.83. В |
этой схеме |
на |
Лі собран последний каскад У П Ч . На |
левой половине Лг со |
бран основной |
детектор, |
с сопротивления нагрузки которого- |
R5 подается |
напряжение |
звуковой частоты на вход усилите |
ля низкой частоты для дальнейшего усиления. |
|
|
|
Правую половину двойного диода используют в качестве |
детектора |
|
А Р У . Этот детектор с |
параллельным |
включением |
сопротивления |
нагрузки |
детектирует напряжение, |
снимаемое |
с анода лампы |
последнего каскада У П Ч . |
Нагрузкой детек |
тора служит резистор Р„. |
Р ф и Сф — элементы |
фильтра |
де |
|
|
|
|
|
|
|
|
тектора А Р У , |
при помощи которых |
происходит |
выделение |
постоянной составляющей |
напряжения AEg. |
|
|
Катод |
диода А Р У имеет положительный потенциал отно |
сительно |
земли. Поэтому |
детектор |
А Р У |
начинает |
действо |
вать, когда амплитуда переменного |
напряжения |
на |
контуре |
L iC X превысит |
постоянное |
напряжение |
задержки |
(и зад.). |
Напряжение с |
выхода детектора (AEg) |
в качестве |
дополни |
тельного отрицательного смещения подается на управляющие
сетки каскадов, охваченных |
А РУ . |
в следующем. |
При |
Принцип действия А Р У |
заключается |
слабых |
сигналах |
потенциал |
катода Л 2б |
больше |
потенциала |
анода и |
детектор |
не работает (рис. 5. 84, О А ). |
Когда |
ам |
плитуда |
переменного напряжения превысит и зад, начнется |
процесс детектирования. Постоянная составляющая продетектированных сигналов, пропорциональная амплитуде на пряжения П Ч , с резистора нагрузки RH поступает на управ ляющие сетки регулируемых каскадов (рис. 5.84, AB).
Рис. 5. 84. Амплитудная характеристика приемника.
Таким образом, коэффициент усиления У П Ч , а следова тельно, и приемника автоматически меняется пропорциональ но амплитуде входных сигналов. Амплитуда выходного на пряжения при этом остается почти постоянной.
§5.13. Усилители на полупроводниковых приборах
А. Реостатный усилитель с общей базой
Существуют три основные схемы усилителей: с общей ба зой, с общим эмиттером и общим коллектором. Особенность любого усилителя на. транзисторе — наличие входного тока. Следовательно, на управление транзистором затрачивается определенная мощность.
Рис. 5. 85. Усилитель с общей базой: а — схема; б — времен ные диаграммы напряжений.
Для питания цепей усилителя нужны два независимыхисточника, однако возможно питание и от одного источника. Свойства усилителя с одним или двумя источниками одина-
ковы. |
Некоторое |
отличие есть в схеме с общей |
базой |
(рис. 5. |
85а). |
Эта |
схема подобна ламповой схеме с |
общей |
сеткой. |
|
|
|
|
|
|
|
В исходном режиме в цепях транзистора протекают по |
стоянные токи |
Іби, Іки, Iэи, |
а на коллекторе имеется постоян |
ное напряжение U K11 (рис. 5.856), которое подается на |
эмит- |
терный переход с конденсатора Сб. |
имеет синусоидальную |
Пусть |
источник |
входного сигнала |
э. д. с. Е с |
и внутреннее сопротивление |
R e. Напряжение сиг |
нала U BX< E C |
прикладывается к участку эмиттер-база |
через |
разделительный конденсатор Сб, то есть к эмиттерному п—р- переходу. Емкость конденсатора Сб выбирается такой, что бы его сопротивление на частоте сигнала было близко к ну лю. Можно поэтому считать, что U BX приложено к эмиттер ному переходу. Положительное входное напряжение увели
чивает токи эмиттера |
и коллектора, отрицательное входное |
напряжение уменьшает |
эти токи. |
|
|
Следовательно, под действием входного сигнала в тран |
зисторе протекают переменные |
токи эмиттера и коллектора |
с амплитудами Ітз и ІШк. |
|
|
|
|
С увеличением тока коллектора растет IKRK, а напряже |
ние Uk стремится к нулю, |
и наоборот, с |
уменьшением тока |
Ik напряжение на коллекторе |
стремится |
к — Ек. Таким |
об |
разом, на коллекторе |
создается переменное напряжение |
с |
амплитудой Umk=Imk-Rkn, где |
'Ең |
|
|
п |
__ |
|
|
|
K k H - |
R k ~r R H ■ |
|
|
Это напряжение и является выходным напряжением уси лителя.
Рассмотрим основные свойства усилителя на средней ча
стоте |
сигнала fСр, |
на |
которой в |
схеме |
можно не учитывать |
реактивные |
сопротивления. |
|
не |
изменяется, то |
есть |
1. Фаза сигнала при усилении |
входное и |
выходное |
напряжения |
|
совпадают |
по |
фазе |
(рис. |
5.856). |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Коэффициент усиления по току определяется отноше |
нием |
|
= |
W |
= а = а |
rk + |
(5-43) |
|
|
1 |
Іщэ |
° |
rk + |
Гб + ^кн |